فهرست مطالب
فهرست جدول ها ....................................................................................................................................................................................................ز
فهرست شک لها.....................................................................................................................................................................................................ش
چکیده فارسی .........................................................................................................................................................................................................ع
چکیده انگلیسی .....................................................................................................................................................................................................غ
فصل اول: مقدمه
-1-1 مقدمه.......................................................................................................................................................................................................... 2
-2-1 شرح و بیان مساله..................................................................................................................................................................................... 2
-3-1 چگونگی انجام تحقیق.............................................................................................................................................................................. 4
-4-1 معرفی فصول پایان نامه........................................................................................................................................................................... 5
فصل دوم: فشار جانبی خاک
-1-2 مفاهیم عمومی .......................................................................................................................................................................................... 7
-2-2 حالات تنش در نیم فضای بینهایت.................................................................................................................................................... 10
-1-2-2 شرایط سکون..................................................................................................................................................................................... 10
-2-2-2 حالات تعادل پلاستیک.................................................................................................................................................................... 12
-3-2 فشار جانبی خاک................................................................................................................................................................................... 14
-1-3-2 تئوری فشار جانبی خاک برای دیوارهایی که شرایط تغییر مکان را ارضا م یکنند.............................................................. 15
ث
-1-1-3-2 تئوری رانکین برای خاک های غیر چسبنده ............................................................................................................... 15
-2-1-3-2 تئوری کولمب برای خاکریزهای غیر چسبنده........................................................................................................... 16
-3-1-3-2 تئوری کولمب برای خاک های چسبنده...................................................................................................................... 18
-4-1-3-2 فشارهای جانبی در خاک پلاستیک ایده آل.............................................................................................................. 19
-5-1-3-2 توزیع فشار جانبی خاک................................................................................................................................................. 20
-2-3-2 روش های تجربی برای تعیین فشار خاک..................................................................................................................................... 21
22............................................................................................................................. ( -1-2-3-2 روش تجربی ترزاق ی و پک ( 1967
-3-3-2 فشار خاک بر روی دیوارهای حائل بدون تغییر مکان.............................................................................................................. 25
-4-3-2 فشار خاک بر روی دیوارهایی با تغییرمکان های محدود.......................................................................................................... 26
-4-2 فشار خاک با در نظر گرفتن اثر آرچینگ.......................................................................................................................................... 26
-1-4-2 توزیع فشار خاک بر دیوارهای حائل با عرض خاک ریز محدود................................................................................................ 26
-2-4-2 دیوار حائل دوران کننده حول بالای دیوار................................................................................................................................... 27
-3-4-2 دیوار حائل با حرکت افقی............................................................................................................................................................... 29
-5-2 تاثیر عوامل خاص بر فشار خاک موثر بر دیوارهای صلب.............................................................................................................. 31
فصل سوم: دیوارهای حائل
-1-3 تاریخچه ساخت سازه های حائل.......................................................................................................................................................... 36
-2-3 انواع سازه های حائل............................................................................................................................................................................... 37
-1-2-3 دیوارهای حائل خاکریزی شده....................................................................................................................................................... 38
-1-1-2-3 دیوار حائل وزنی درجا................................................................................................................................................... 38
-2-1-2-3 دیوار های حائل طره ای.................................................................................................................................................. 38
ج
-3-1-2-3 دیوارهای پشت بنددار و پای ه دار .................................................................................................................................... 39
-4-1-2-3 دیوار وزنی پیش ساخته ................................................................................................................................................. 39
-5-1-2-3 دیوار حائل تثبیت شده ................................................................................................................................................... 41
-6-1-2-3 شیروانی خاک مسطح..................................................................................................................................................... 41
-2-2-3 دیوارهای خاک برداری شده ............................................................................................................................................................ 42
-1-2-2-3 دیوارهای حائل غیر وزنی ............................................................................................................................................... 42
-2-2-2-3 دیوارهای ساخته شده از خاک مسلح شده درج ا....................................................................................................... 43
-3-3 ویژگی های خاکریز................................................................................................................................................................................. 44
-1-3-3 انواع خاکریزها.................................................................................................................................................................................... 44
-4-3 طراحی دیوارهای حائل......................................................................................................................................................................... 45
-1-4-3 فشار خاک زیر پی دیوار حائل........................................................................................................................................................ 45
-2-4-3 پایداری دیوار حائل........................................................................................................................................................................... 47
-1-2-4-3 واژگونی.............................................................................................................................................................................. 47
-2-2-4-3 لغزش.................................................................................................................................................................................. 47
-5-3 انتخاب پارامترهای مقاومت برشی...................................................................................................................................................... 51
-1-5-3 انتخاب زاویه اصطکاک داخلی برای مصالح خاک ریز ................................................................................................................. 52
-2-5-3 انتخاب زاویه اصطکاک خاک-دیوار............................................................................................................................................... 54
-6-3 بررسی مطالعات اخیر ............................................................................................................................................................................ 54
55.................................................................................................................................................... ( -1-6-3 مطالعات شریف و فنگ ( 1984
56..............................................................................................................( -2-6-3 نمودارهای فشار جانبی خاک آبسی و کریزل ( 1990
چ
61....................................................................................................................................................( -3-6-3 ضرایب فشار جانبی چو ( 1991
-4-6-3 فشار جانبی خاک پشت دیوارهای دوران کننده......................................................................................................................... 62
-1-4-6-3 فرضیات اساسی روش مینگ فنگ-چنگ................................................................................................................... 62
-2-4-6-3 نحوة محاسبة فشار جانبی خاک................................................................................................................................... 65
66 ........................................................................................................................................................................ ( -5-6-3 مطالعات گو ( 1993
فصل چهارم: معرفی و مقایسه استانداردها
-1-4 مقدمه....................................................................................................................................................................................................... 69
-2-4 مطالعات ژئوتکنیکی............................................................................................................................................................................... 69
-1-2-4 مطالعات و بررسی های محلی........................................................................................................................................................ 70
-1-1-2-4 مطالعات ابتدایی............................................................................................................................................................... 70
-2-1-2-4 مطالعات دقیق................................................................................................................................................................. 70
-3-1-2-4 مطالعات تکمیلی.............................................................................................................................................................. 71
-2-2-4 آزمایشات لازم برای بررسی مصالح شالوده.................................................................................................................................. 71
-3-4 انتخاب نوع مصالح خاک ریز ................................................................................................................................................................. 73
-4-4 آنالیز کوتاه مدت و آنالیز بلند مدت.................................................................................................................................................... 75
-1-4-4 آنالیز کوتاه مدت............................................................................................................................................................................... 75
-2-4-4 آنالیز دراز مدت................................................................................................................................................................................. 76
-5-4 انتخاب پارامترهای مقاومت برشی خاک........................................................................................................................................... 76
-6-4 اصطکاک خاک – دیوار......................................................................................................................................................................... 76
ح
-7-4 فشار جانبی خاک در حالت سکون..................................................................................................................................................... 77
-8-4 تأثیر تغییر مکان بر مقدار فشار خاک................................................................................................................................................ 79
-1-8-4 تأثیر حرکت دیوار بر توزیع فشار جانبی خاک............................................................................................................................ 81
-9-4 استفاده از روش های تئوری تعیین فشار جانبی خاک.................................................................................................................... 81
-1-9-4 فشار محرک خاک............................................................................................................................................................................ 81
-1-1-9-4 تاثیر در نظر گرفتن اصطکاک خاک-دیوار و شکل سطح گسیختگی در فشار محرک خاک........................... 85
-2-9-4 فشار مقاوم خاک در برابر دیوار...................................................................................................................................................... 86
-10-4 استفاده از روش های تجربی برای تعیین فشار جانبی خاک....................................................................................................... 88
-11-4 اثر عملیات تراکم بر فشار خاک بر روی دیوار ............................................................................................................................... 89
-12-4 طراحی و اجرای دیوارهای حائل...................................................................................................................................................... 90
-1-12-4 خلاصه ای از نحوه بارگذاری برای کنترل واژگونی و ظرفیت باربری و طراحی سازه ای.................................................... 90
-2-12-4 پایداری سازه حائل ........................................................................................................................................................................ 91
-1-2-12-4 پایداری در برابر لغزش ................................................................................................................................................. 92
-2-2-12-4 پایداری در برابر واژگون ی و نشست............................................................................................................................ 92
-3-2-12-4 کنترل واژگونی کلی..................................................................................................................................................... 93
-3-12-4 جزئیات طراحی و اجرای دیوارهای حائل.................................................................................................................................. 94
-1-3-12-4 آماده سازی شالوده....................................................................................................................................................... 94
-2-3-12-4 قابلیت اجرای سازه ای ................................................................................................................................................. 95
-3-3-12-4 درزه ای اجر ایی .............................................................................................................................................................. 95
-4-3-12-4 درز انبساط ..................................................................................................................................................................... 95
خ
Plaxis فصل پنجم: کاربرد رو شهای عددی و آشنایی با نر مافزار
-1-5 مقدمه....................................................................................................................................................................................................... 97
-2-5 روش های حد بالا ................................................................................................................................................................................... 98
-3-5 روشهای حد پایین................................................................................................................................................................................. 99
-4-5 روش تفاضلات محدود .......................................................................................................................................................................... 99
-5-5 روش المان های مجزا............................................................................................................................................................................. 99
-6-5 روش اجزای محدود............................................................................................................................................................................ 100
و قابلیت های آن........................................................................................................................ 100 PLAXIS -7-5 آشنایی با نرم افزار
-1-7-5 تحلیل های کرنش مسطح و تقارن محوری.............................................................................................................................. 100
-2-7-5 المان های محیط خاکی یا سنگی.............................................................................................................................................. 100
-3-7-5 المان تیر.......................................................................................................................................................................................... 101
-4-7-5 المان های حد واسط...................................................................................................................................................................... 103
-8-5 مدل های رفتاری خاک....................................................................................................................................................................... 106
1-8-5 ) مدل الاستیک خطی...................................................................................................................................................................... 106
-2-8-5 مدل مور – کولمب .................................................................................................................................................................. 106
-3-8-5 مدل سخت شدن خاک................................................................................................................................................................ 108
-4-8-5 مدل های رفتاری برای خاک های نرم......................................................................................................................................... 110
د
-5-8-5 مدل اتصال سنگ........................................................................................................................................................................... 110
فصل ششم: مدلسازی، تحلیل اجزای محدود و نتایج مطالعات پارامتریک
-1-6 مقدمه .................................................................................................................................................................................................... 112
-2-6 مدلسازی رفتار خاک.......................................................................................................................................................................... 112
113......................................................................................................................................(γ sat ,γ unsat ) -1-2-6 وزن مخصوص خاک
-2-2-6 مدول الاستیسیته........................................................................................................................................................................... 114
-1-2-2-6 روش های تعیین مدول الاستیسیته خاک................................................................................................................ 115
-3-2-6 نسبت پوآسون................................................................................................................................................................................. 118
-4-2-6 تعیین پارامترهای مقاومت برشی خاک..................................................................................................................................... 120
120.................................................................................................................................................. (C) -1-4-2-6 چسبندگی خاک
120............................................................................................................................ (φ ) -2-4-2-6 زاویه اصطکاک داخلی خاک
121......................................................................................................................................................... (ψ ) -3-4-2-6 زاویه اتساع
-3-6 مدلسازی رفتار عناصر سازه ای دیوار حائل : ................................................................................................................................. 122
122..............................................................................................................................Beam -1-3-6 پارامترهای لازم برای تعریف المان
-4-6 مطالعات پارامتریک............................................................................................................................................................................. 123
-1-4-6 مشخصات خاک ماسه ای............................................................................................................................................................... 123
-2-4-6 مشخصات المان های حد واسط خاک-دیوار ............................................................................................................................. 124
-3-4-6 مشخصات و ابعاد دیوار.................................................................................................................................................................. 125
-5-6 مطالعات پارامتریک انجام شده......................................................................................................................................................... 127
ذ
-6-6 تحلیل اجزای محدود مدل ها............................................................................................................................................................. 129
-1-6-6 ترسیم هندسه مدل ....................................................................................................................................................................... 129
-2-6-6 مش بندی مدل................................................................................................................................................................................ 130
-3-6-6 شرایط اولیه تحلیل مدل ها........................................................................................................................................................... 132
-4-6-6 تحلیل مدل ها.................................................................................................................................................................................. 132
-7-6 ارائه وتحلیل نتایج............................................................................................................................................................................... 133
-1-7-6 توزیع فشار جانبی خاک............................................................................................................................................................... 133
-2-7-6 توزیع فشار جانبی پیشنهادی...................................................................................................................................................... 137
-1-2-7-6 تعیین عمق مرده........................................................................................................................................................... 140
-2-2-7-6 تعیین فشار جانبی خاک در پای دیوار ..................................................................................................................... 142
-3-7-6 تاثیر زاویه اصطکاک خاک-دیوار بر ارتفاع عمق مرده ............................................................................................................ 143
-4-7-6 تاثیر سختی خمشی ساقه دیوار بر مقدار و محل اثر نیروی محرک خاک......................................................................... 146
-5-7-6 تاثیر چسبندگی خاک بر ارتفاع عمق مرده و فشار خاک در پای دیوار .............................................................................. 147
-6-7-6 مقایسه نتایج آنالیز اجزای محدود با نتایج آزمایشات محلی.................................................................................................. 149
-8-6 بررسی عملکرد دیوارهای حائل متکی به شیب............................................................................................................................. 152
-1-8-6 مطالعات پارامتریک برای بررسی عملکرد دیوارهای حائل متکی به شیب.......................................................................... 152
-2-8-6 نتایج مطالعات پارامتریک دیوارهای حائل متکی به شیب..................................................................................................... 154
-1-2-8-6 بررسی عملکرد دیوار های حائل مایل بدون کلید برشی........................................................................................ 154
-2-2-8-6 بررسی عملکرد دیوارها ی حائل مایل با کلید برشی............................................................................................... 157
ر
فصل هفتم: جمع بندی و نتیج هگیری
-1-7 کلیات.................................................................................................................................................................................................... 163
-2-7 جمع بندی ........................................................................................................................................................................................... 163
-3-7 نتیجه گیری......................................................................................................................................................................................... 165
-4-7 محدودیت ها .......................................................................................................................................................................................... 166
-5-7 ارائه پیشنهاد جهت ادامه مطالعات................................................................................................................................................... 166
فهرست مراجع...............................................................................................................................................................................................